CN102207732A - 伺服驱动系统的监控系统 - Google Patents

Abstract

一种伺服驱动系统的监控系统，包括支持EtherCAT总线的伺服驱动系统，与伺服驱动系统EtherCAT接口连接的带有支持实时网卡的服务计算机和置于服务计算机内的监控运行系统。所述监控运行系统内包括网卡驱动模块，EtherCAT驱动模块，过程数据映像XML解析模块，应用通信协议模块和包含各种使用功能模块的应用模块。本发明不仅能够监控和调试本地单台或多台的伺服驱动系统，而且还可以远程监控和调试多台伺服驱动系统。本发明的伺服驱动系统的监控系统具有实时、快速、准确和便捷性。填补了为基于实时以太网EtherCAT的伺服驱动系统的监控和调试带来便捷和实用的这一空白。

Description

伺服驱动系统的监控系统

技术领域

本发明涉及一种监控系统，特别是涉及一种伺服驱动系统的监控系统，尤其是涉及一种基于实时工业以太网EtherCAT的伺服驱动系统的监控系统。

背景技术

EtherCAT技术最早是由德国倍福自动化有限公司在2003年提出的实时工业以太网技术，该技术由世界上最大的工业以太网协会EtherCAT技术协会提供支持。截至2007年，已经有来自35个国家和地区的近570家会员公司加入协会，其中包括近20家中国公司。这些公司已经开始其EtherCAT产品的研发和应用研究。

EtherCAT不必再像从前那样在每个连接点接收以太网数据包，然后进行解码并复制为过程数据。它突破了其它以太网解决方案的这些系统限制。当数据帧通过每一个设备(包括底层端子设备)时，EtherCAT从站控制器读取对于该设备十分重要的数据。同样，对于输入数据EtherCAT从站控制器可以在报文通过时插入至报文中。在数据帧被传递(仅被延迟几位)过去的时候，从站会识别出相关命令，并进行相应处理。此过程是在从站控制器中通过硬件实现的。因此与协议堆栈软件的实时运行系统或处理器的性能无关。网段中的最后一个EtherCAT从站将经过充分处理的报文返回，这样该报文就作为一个响应报文由第一个从站返回到主站。

EtherCAT具有高速、高效率特性，最大可以达到100M的通信速率，并且它具有广泛的使用性，完全符合以太网标准。EtherCAT可以与其它以太网设备或协议并存在同一总线上，以太网交换机等标准结构组件仍然可以应用于EtherCAT总线，而且EtherCAT拓扑结构比其他以太网拓扑更简单，如果网络中全部为EtherCAT设备，则无需交换机。另外它也具有刷新周期短(EtherCAT性能如表1)，同步性能好，可以做到精确同步小于1微秒，具有更高的可靠性等优点。目前，EtherCAT已经进入多种国家相关 标准。如IEC61158中的Type12，IEC61784中的CPF 12，IEC61800中的EtherCAT支持CANopenDS402和SERCOS。

表1为EtherCAT刷新周期性能

由于EtherCAT现场总线具有以上的优点，它被用于工业控制和数控系统是一种必然的趋势。如德国BECKHOFF公司已经将EtherCAT总线用于工业控制和数控系统，而日本的欧姆龙也于2009年开始研发基于EtherCAT总线的伺服电机、变频器和运动控制器。而目前基于EtherCAT的伺服驱动系统的监控系统基本上还是空白，这造成了基于实时以太网EtherCAT的伺服驱动系统的调试不方便。

发明内容

由于实时工业以太网EtherCAT技术具有快速、实时、精确同步等优点，它被用于工业控制和数控系统是一种必然的趋势。为了基于实时以太网EtherCAT的伺服驱动系统现场调试数据的直观性和便利性，方便伺服驱动系统调试工程师的工作便捷，并且实现本地现场或远程可以同时调试或监控多个伺服驱动系统，不仅可以用于现场伺服驱动系统的监控和调试，也可以用于远程伺服驱动系统的监控和调试。某些情况下，客服工程师不必亲到现场即可调试好伺服驱动系统，为工程师们工作提供便利，提高工作效率。最后为伺服驱动系统实验数据提供一键生成，为实验结果处理提供便捷。本发明将填补这一为基于实时以太网EtherCAT的伺服驱动系统调试带来便捷和实用的空白。

为了达到上述的目的，本发明提供一种伺服驱动系统的监控系统，包括支持EtherCAT总线的伺服驱动系统，与伺服驱动系统EtherCAT接口(输入/输出端)连接的带有支持实时网卡的服务计算机和置于服务计算机内的 监控运行系统(软件)。作为优选，所述监控运行系统(软件)内包括网卡驱动模块，EtherCAT驱动模块，过程数据映像XML解析模块，应用通信协议模块和包含各种使用功能模块的应用模块。

所述网卡驱动模块通过网卡上的网卡接口与伺服驱动系统上的EtherCAT接口相连接，所述网卡驱动模块接收和发送伺服驱动系统与监控运行系统之间的数据帧；所述EtherCAT驱动模块接收和发送网卡驱动模块发来的EtherCAT数据的数据帧，该数据帧通过过程数据映像XML解析模块解读和应用通信协议模块的协议支持传递给应用模块；应用模块所发出对于伺服驱动系统的监控和调试信息通过过程数据映像XML解析模块解读和应用通信协议模块的协议支持，再通过EtherCAT驱动模块和网卡驱动模块传递到所述的伺服驱动系统。

本发明的监控系统具有显著的进步。

本发明如上述的结构，因为本发明的监控系统是基于实时以太网EtherCAT的伺服监控系统，EtherCAT总线的本身就具有有实时、快速和准确性。特别是因为本发明的监控运行系统内包括网卡驱动模块、EtherCAT驱动模块和含有各种使用功能模块的应用模块。所以本发明的监控系统就更具有数据处理的直观和灵活性。本发明的监控系统填补了自动监控和调试伺服监控系统的空白。

如上述本发明的结构，因为本发明的监控运行系统内含有各种功能模块的应用模块，如应用模块中含有伺服控制、伺服观测、数据处理、离线分析以及实验报表生成和打印的功能模块。在监控运行系统运行时，观测数据能够分为数值和图形显示(其大部分参数可以数据显示和图形显示)。图形显示还可以进行变量组态，可以将多个变量组态成一个图形中显示。数据处理具有灵活性、直观性和便捷性。本发明的实验报表白动生成与打印功能，能够为伺服驱动系统的监控和调试的实验数据提供一键生成和打印。为实验人员节约了时间，省去了繁琐的实验报告整理和书写，而且报表格式多样，能够提供word文件格式，excel文件格式，HTML文件格式供选择。填补了为基于实时以太网EtherCAT的伺服驱动系统的监控和调试带来便捷和实用的这一空白。

如上述本发明的结构，本发明不仅能够监控和调试本地单台或多台的 伺服驱动系统，而且还可以远程监控和调试多台伺服驱动系统。因为本发明包括带有网卡的服务计算机，而且置于服务计算机内的监控运行系统内包括网卡驱动模块、EtherCAT驱动模块、应用通信协议模块和包含各种使用功能模块的应用模块。所以本发明的监控系统可以对本地或远程同时监控和调试多个伺服驱动系统，最多可以达到65535个。对于监控多个伺服驱动系统的运行性能和运行参数，能够分别优化伺服驱动系统的控制参数。能够保存运行数据和生成的实验数据报表等，在离线时，可以观察和调用这些数据进行分析。由于本发明能够远程监控和调试伺服驱动系统，所以为伺服驱动系统的调试人员提供了更大的方便，调试人员不必亲临现场，但能够完成现场才能完成的监控和调试。

附图说明

图1是本发明监控系统一实施例的结构示意图；

图2是本发明监控系统中监控运行系统内的应用模块一实施例的结构示意图；

图3是图2中应用模块内的监控系统初始化模块内所包含状态机一实施例的结构示意图；

图4是监控运行系统中应用模块内的数据库管理模块与其它应用模块连接关系一实施例的示意图；

图5是本发明监控系统用于本地对多个伺服驱动系统进行监控和调试一实施例的结构示意图；

图6是本发明监控系统用于远程监控和调试多个伺服驱动系统一实施例的结构示意图；

图7是本发明监控系统中监控运行系统一实施例的主程序流程图；

图8是图7中第二步02一实施例的具体子流程图：

图9是图7中第三步03一实施例的具体子流程图；

图10是应用本发明监控系统监控伺服驱动系统中伺服电机动态性能其转速跟随特性一实施例的曲线图；图中横坐标为时间，纵坐标为伺服电机的转速；实线为速度设定值，虚线为速度跟踪值。

图11是应用本发明监控系统监控伺服驱动系统给出的伺服电机性能 分析一实施例的曲线图；图中横坐标n为伺服电机的转速，纵坐标T、P为伺服电机的转矩和功率。

图12是实验报表生成和打印模块339自动生成的报表格式。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的结构特征。

图1是本发明监控系统一实施例的结构示意图。如图1所示，本发明监控系统包括支持EtherCAT总线的伺服驱动系统1，与伺服驱动系统1EtherCAT接口11(输入/输出端)连接的带有支持实时网卡的服务计算机2和置于服务计算机2内的监控运行系统3(软件，或称为监控执行系统，或称为监控操作系统)。在本实施例中，如图1所示，所述监控运行系统3内包括网卡驱动模块31，过程数据映像XML解析模块32，包含各种使用功能模块的应用模块33(或称为伺服监控系统应用模块33，如图1示)，应用通信协议模块34和EtherCAT驱动模块35。在本实施例中，所有的连线均采用普通的以太网线。在本实施例中，服务计算机2为PC机。

如图1所示，在本实施例中，所述监控运行系统3内的网卡驱动模块31通过网卡上的网卡接口21与伺服驱动系统1上的EtherCAT接口11相连接，EtherCAT驱动模块35一端与网卡驱动模块31连接，另一端通过过程数据映像XML解析模块32和应用通信协议模块34与应用模块33连接。

如图1所示，网卡驱动模块31接收和发送伺服驱动系统1与监控运行系统3之间的数据帧；所述EtherCAT驱动模块35接收和发送网卡驱动模块31发来的EtherCAT数据的数据帧，该数据帧通过过程数据映像XML解析模块32解读和应用通信协议模块34的协议支持传递给应用模块33(图1示为伺服监控系统应用模块33)；应用模块33所发出对于伺服驱动系统的监控和调试信息通过过程数据映像XML解析模块32解读和应用通信协议模块34的协议支持，再通过EtherCAT驱动模块35和网卡驱动模块31传递到所述的伺服驱动系统1。

在本实施例中，所述支持EtherCAT总线的伺服驱动系统1是对于本地单台的伺服驱动系统。所述伺服驱动系统中包括伺服驱动器和伺服电机。

如图1所示，所述网卡驱动模块31接收和发送伺服驱动系统1与监控运行系统3之间的数据帧。也就是说，它是负责数据帧的接收和发送。而 且该数据帧内含有监控系统需要知道的获取、打开、关闭网卡的信息。网卡驱动模块31是执行这些命令的。

如图1所示，所述EtherCAT驱动模块35接收和发送网卡驱动模块31发来的EtherCAT数据的数据帧，该数据帧通过过程数据映像XML解析模块32解读和应用通信协议模块34的协议支持传递给应用模块33；应用模块33所发出的监控和调试信息通过过程数据映像XML解析模块32解读和应用通信协议模块34的协议支持，再通过EtherCAT驱动模块35和网卡驱动模块31传递到所述的伺服驱动系统1。也就是说，EtherCAT驱动模块35是完成网卡驱动模块与应用模块之间的数据交互。EtherCAT驱动模块所接收和发送的数据帧包含了EtherCAT数据。在本实施例中，它具体的包括EtherCAT数据处理单元，过程数据，读写寄存器，文件访问(FOE)，TCP/UDP(EOE)参数操作，过程命令(SOE)，操作对象字典(COE)，使用PDO映射或MDT/AT传输周期性数据(SOE/COE)和最大长度定义，报文寻址，通信服务，分布时钟定义和通信模式设置(周期性模式或DC模式)等。

所述过程数据映像XML解析模块32是解读伺服驱动系统XML配置文件(多伺服驱动系统配置模块设置)。

应用通信协议模块34：在本实施例中，它支持FOE(File Access over EtherCAT)，EOE(Ethernet over EtherCAT)、COE(CANopen over EtherCAT)、SOE(Servo Drive over EtherCAT)协议。

图2是本发明监控系统中监控运行系统内的应用模块一实施例的结构示意图。

如图2所示，所述应用模块33(或称伺服监控系统应用模块33)：在本实施例中，它所包含的使用功能模块有监控运行系统初始化模块331(或称为伺服驱动监控系统初始化模块331)，通信控制模块332，多伺服驱动系统配置模块333，伺服控制模块334，伺服观测模块335，伺服系统参数优化模块336，数据处理模块337，离线分析模块338，实验报表生成和打印模块339(或称伺服监控系统实验报表生成和打印模块339)，帮助文档模块3310以及数据库管理模块3311(图2上没显示)。

在本实施例中，监控系统架构是分为两部分：所述监控运行系统包括结构相同的伺服远程监控系统和伺服本地监控系统。如图2所示，所述应 用模块33包含对应于伺服远程监控系统4和伺服本地监控系统5两套结构完全相同的应用模块。也就是说，在本实施例中，可以对本地和远程的伺服驱动系统同时进行监控和调试。

如图2所示，所述监控运行系统初始化模块331：它处理监控系统的运行、停止，配置监控系统与伺服驱动系统之间的通信与协调，选用网卡地址、设置通信周期和配置从站等。它包括状态机(或称EtherCAT状态机)。在本实施例中，所述状态机含有初始化、预运行、安全运行和运行四种状态。

图3是初始化时状态机的状态转换示意图。在监控运行系统初始化时，其运行状态只能是按照初始化、预运行、安全运行、运行的顺序。在此时相关状态下，只能执行在此状态下所允许的通信功能。在监控运行系统运行过程中，后面的状态可以退回到前面的任何状态，并停止相关通信功能。如图3所示，最后的运行状态可以回到安全运行状态或预运行状态或初始化状态；安全运行状态可以回到预运行状态或初始化状态；预运行状态可以回到初始化状态。监控系统与伺服驱动系统之间的通信与协调，由状态机负责。伺服驱动系统有四种状态：初始化，预运行，安全运行，运行。上述四种状态负责了监控系统启动初始化过程中的通信和协调。初始化状态下，伺服驱动系统配置伺服驱动系统MAC地址，邮箱通道参数。预运行状态下，监控系统与伺服驱动系统通过邮箱来交换初始化操作和参数。安全运行状态下，伺服驱动系统可以读入数据，但不能产生输出数据。运行状态下，监控系统和伺服驱动系统都可以读入数据和发送数据，进行参数交换。伺服驱动系统的型号，厂家等相关数据会发送到监控系统。如图3所示，系统启动的时候是严格按照上述顺序运行的，运行过程中后面的状态可以回到之前的任一状态。

如图2所示，所述通信控制模块332，它控制并显示监控系统与伺服驱动系统的通信启动、停止和通信状态。在监控系统与伺服驱动系统建立连接后，可以监视监控系统运行的状态，在线或离线通讯状态等。

如图2所示，所述多伺服驱动系统配置模块333，在线监控和调试过程中，伺服驱动系统的地址可以由多伺服驱动系统配置模块333自动读取和检测，也可以由多伺服驱动系统配置模块333进行配置。并下载到伺服 驱动系统。然后建立连接。配置文件用描述语言XML编写，然后由多伺服驱动系统配置模块中的配置管理工具解析并根据其内容更新监控系统和伺服驱动系统的信息，完成监控系统的网络配置。

如图2所示，所述伺服控制模块334，它控制模式选择和参数发送。设置伺服驱动系统中伺服电机的控制方式，以位置控制或转速控制或转矩控制；对于伺服驱动系统中伺服电机参数的发送控制；也可控制伺服驱动系统的启动、停止、待机及以何种状态运行等，如控制电机以位置方式、转速方式，转矩方式运行或待机状态；设定(或在线设置)伺服驱动系统中伺服电机的参数、位置参数、转速参数、转矩参数、系统参数、指令参数等。

如图2所示，所述伺服观测模块335，它用于观测伺服驱动系统中伺服电机的控制参数、位置参数、转速参数、转矩参数、系统参数以及发送给伺服驱动系统的指令参数等。也可以监视伺服驱动系统的运行状态以及伺服驱动系统发生故障时的故障码。并且能够显示伺服驱动系统的故障诊断信息。监控系统非正常操作时，伺服观测模块335会报警，并给出故障码及相关原因。如伺服电机过压、过流、过温，伺服观测模块335会给出相应的指示，如指示灯红灯点亮，并在监控运行系统内部作出合理的决策，减速或者停机。当监控运行系统运行时，可以观测伺服控制参数、故障码信息、转速参数、转矩参数、系统参数、电机参数等。观测数据分为数值和图形。可以选择参数以数值或图形的方式观测。数据图形显示可以放大或者缩小观看，也可以查看相关数据过去时态的数据信息。

如图2所示，所述伺服驱动系统参数优化模块336，它对于伺服驱动系统的参数进行参数自学习，从而找到使伺服驱动系统性能最优的控制参数，匹配于伺服驱动系统，以此达到伺服驱动系统的控制性能最优化。它是通过特定信号输入，控制伺服电机运行，根据伺服电机运行过程中的参数，对参数进行自学习，从而找到使伺服驱动系统性能最优的控制参数，匹配于伺服驱动系统从而达到伺服驱动系统控制性能最优。

如图2所示，所述数据处理模块337，它包含对于数据文件的保存和备份，图形的显示，变量组态和坐标选择。当监控运行系统3(软件)运行时，观测数据分为数值和图形。实时运行的数值或图形可以以文件的方式 保存(保存在数据库里)或者备份。可以选择要查看的变量波形，将多个相关或者相悖的变量组态到同一图形中监测等。

如图2所示，所述离线分析模块338，它在离线时可以将过去监控系统在线调试时保存的数据文档打开或关闭。打开已保存的数据文件进行分析，不用时再关闭数据文件。如在线运行的实时数据以文件的方式保存在数据库里；离线时，离线分析模块338可以打开已经保存的数据文件，以图形的方式显示或者以数值方式显示。并根据数据波形对伺服电机进行性能进行分析。如分析伺服驱动系统在某一时段的运行动态性能。

如图10所示的曲线。图中横坐标为时间，纵坐标为伺服驱动系统中的伺服电机的转速。实曲线为伺服电机的速度设定值，虚曲线为伺服电机的速度跟踪值。也可以将各种控制或状态变量组态在同一坐标轴下，如将转速，功率，转矩放置在同一坐标轴下，分析伺服电机的外特性曲线。

如图11所示的曲线，图中横坐标n为伺服电机的转速，纵坐标T、P为伺服电机的转矩和功率。图11中，有一曲线是伺服电机的转矩曲线，一曲线是功率曲线。可以分析伺服驱动系统的功率以及对伺服驱动系统的误差分析。伺服驱动系统的误差分析有位置误差分析、速度误差分析、转矩误差分析。在离线分析模式下，能够适用数据处理模块的所有功能，如图形显示、变量组态、坐标变换的实现。

如图2所示，所述实验报表生成和打印模块339(或称伺服监控系统实验报表生成和打印模块339)，通常实验的数据和运行情况，不仅仅是给实验者观看，还需要给更多需要观看者查看或分析，并且需要保存起来。在本实施例中，实验报表生成和打印模块339提供自动生成word格式，excel格式，HTML文件。并且可以选择需要生成报告的格式，并提供打印功能。当系统退出或监控系统停止时，保存运行系统文件。自动生成报表，配置报表格式、布局、报表字体，报表标题信息，作者姓名，公司名称，操作者姓名，报表打印时间，页码，总页数及相关说明信息。并可以将历史数据归整到现在输出报表一起输出。如图12所示。自动生成报表可以输出到打印机或者输出到文件。输出到文件提供自动生成word格式，excel格式，HTML文件。

如图2所示，所述帮助文档模块3310，它提供对于伺服驱动系统监控 和调试的使用和调试故障码的说明，提供相关故障信息，以及推荐排除故障的方法。该帮助文档模块3310能够很好地帮助使用者使用本发明的监控系统。它介绍伺服驱动系统的监控系统使用方法、故障诊断码信息和伺服电机控制参数说明等，并将这些文档制作成HTML文档。HTML文档、说明信息和相关图片编译成chm文件，用户使用时，可以打开查找需要了解的信息。可以根据目录查找，索引定位，关键词搜索快速地找到感兴趣的内容。

图12是实验报表生成和打印模块339自动生成的报表格式。

在本实施例中，自动生成的图12为HTML格式(也可以设置为WORD或EXCEL)。图12中最下面的表格中，纵行为记录时间，横行为记录参数。表格中，记录的参数IA为A相电流；IB为B相电流；IC为C相电流；Id为直轴电流；Iq为交轴电流；Tr为伺服电机转矩；Udc为母线电压；Idc为母线电流；Sr为伺服电机转速。

所述数据库管理模块3311(或称伺服系统数据库)：它负责监控系统的应用层协议网络数据库的管理。数据库在应用层与其它模块的连接关系如图4所示。它负责对各个子库报表的记录项添加、修改和删除等编辑。也可以编辑子库对应项的属性值，如ID值，字节大小，起始位，偏移量、单位、数据类型等。各个子库报表记录Motor_TN，Motor_vd，I_0，M_0，M_N，N_N，N_max，P_N，U_N，I_N，I_M，I_M1，I_max，M_max，t_I_max，Poles，Tn，Tr，Ld，Lq，Motortype，M_Br，I_Br，U_Br，CODE，R_temp_max，R_temp_min，Kpd，Kpq，Tnd，Tnq，Kp_u，Tn_u，Td_n，Tn_n，Kp_n，Kv，flux，Iua，Ioa等相关信息数据。

如图4所示，在本实施例中，数据库管理模块3311与应用模块33中的多伺服驱动系统配置模块333、伺服控制模块334、伺服观测模块335、伺服驱动系统参数优化模块336、离线分析模块338和伺服监控系统实验报表生成和打印模块339相连接。

如上述本发明的监控系统适用于本地监控和调试一个伺服驱动系统(如图1所示)，也适用于本地监控和调试多个伺服驱动系统(如图5所示)或者远程监控和调试一个或多个伺服驱动系统(如图6所示)。

图5是本发明监控系统用于对本地多个伺服驱动系统进行监控和调试一实施例的结构示意图。如图5所示，监控系统对于伺服驱动系统1中由1、 2、3、4......N个伺服驱动系统逐个地进行调试和监控。在本实施例中，N小于等于65535。监控系统与伺服驱动系统的连接采用普通的以太网线连接。

图6是本发明监控系统用于远程监控和调试多个伺服驱动系统一实施例的结构示意图。监控系统(基于web服务器)远程监控和调试伺服驱动系统时，在监控系统与客户端之间的连接还需要通过交换机和相关的internet网络。如图6所示，在本实施例中，监控系统与客户端7之间的连接通过交换机6。在本实施例中，监控系统与运程监控和调试多伺服驱动系统的连接与本地监控和调试多伺服驱动系统的连接结构相同，如图6与图5所示。图6与图5所不同的只是在监控系统与客户端之间的连接不同。对于本地多伺服驱动系统的监控和调试，监控系统可以直接与客户端连接。也就是说，远程监控系统与本地监控系统结构相同，它们具有相同的功能。如都具有通信控制、多伺服系统配置、伺服控制、伺服观测、伺服系统参数优化、数据处理、离线分析、实验数据报表生成与打印、帮助文档等功能。本地伺服系统监控界面通过web server发布到Web上；远程客户端通过Web浏览器可以静态查看数据，也可以查看数据并控制远程的伺服驱动系统。这由控制权限来管理。可以由监控系统设置远程客户端连接的数量，用户名和密码及控制权限等。

由上述图1、5、6所示的实施例，说明本发明可以实现三种监控结构。

一、在本地，监控和调试一台伺服驱动系统，如图1所示。所述伺服驱动系统中包括伺服驱动器和伺服电机。

二、在本地，监控和调试多台伺服驱动系统，如图5所示。图中的N可以从1到65535。

三、基于以太网的客户端，远程监控和调试伺服驱动系统的监控系统，如图6所示。图中的N可以从1到65535。基于web服务器的远程伺服驱动系统的监控系统：远程客户端通过web可以静态查看数据，也可以查看远程监控和调试的伺服驱动系统。对于远程客户端的伺服驱动系统的监控与调试的监控运行系统与本地监控运行系统的结构一致，具有相同的功能。

图7是本发明监控系统中监控运行系统一实施例的主程序流程图。如图7所示，监控运行系统启动后进入：

第1步01，监控运行系统初始化设置：由监控运行系统3中应用模块33中的监控运行系统初始化模块331启动状态机，协调监控系统与伺服驱动系统之间的通信和相关信息的传递(下载或上传)，根据所获取的伺服驱动系统的监控系统状态进行该状态所允许的相关操作；

第2步02，加载伺服驱动配置文件：调用应用模块33中多伺服驱动系统配置模块333，加载已经设置好的伺服驱动配置文件。由过程数据映像XML解析模块32解读当前设置监控系统所监控的伺服对象，伺服数量，选用网卡地址，通信协议，通信周期，通信状态，根据伺服数量创建子窗口和邮箱配置等；加载伺服驱动系统配置文件后进入主循环，等待监控运行系统的用户事件(包括通信控制模块，伺服控制模块，伺服观测模块，伺服系统参数优化模块，数据处理模块，离线分析模块，伺服监控系统实验报表生成和打印模块以及帮助文档模块所执行的事件)。具体流程如图8所示的子流程；

第3步03，响应监控运行系统的用户事件：对应用户事件触发则进入事件处理，调用并运行监控运行系统的用户事件响应程序，然后退出程序。具体流程如图9所示的子流程。

如图7所示的总流程，简单地说，本发明监控系统的调试或监控的过程是：

第一步：启动监控运行系统的程序；首先进行监控系统的监控运行系统初始化；

第二步：设置多伺服驱动系统的配置；

第三步：加载多伺服驱动系统的配置；

第四步：根据应用模块启动相关操作，选择本地伺服驱动系统的监控和调试或者远程伺服驱动系统的监控和调试。当应用模块的数据进行更新时，数据库中的内容同时更新；

第五步：退出监控系统，选择保存监控数据或者不保存监控数据。

图8是图7中第二步02一实施例的具体子流程图：

如图8所示，启动应用模块中的加载伺服驱动系统配置，选择伺服驱动系统配置文件路径(配置文件再存放路径)，如果路径有效则停止定时器，参数变量初始化并释放EcDevice和m_pEcSync，然后根据选择 UdpDevice或者NDIS创建相应的监控运行系统类型(本地或远程)。读取XML配置文件，根据伺服驱动系统的数量设置创建监控运行系统和伺服从站，启动初始周期命令。建立与伺服驱动系统的通信连接，获取监控运行系统的状态，初始化邮箱通信，并创建监控运行系统窗口。

图9是图7中第三步03一实施例的具体子流程图；

如图9所示，进行响应用户事件程序，启动EtherCAT驱动模块和应用模块中的伺服控制模块，判断运行模式，周期性运行和非周期型运行。周期性运行采用中断的方式，对事件的响应有较严格的时间要求；非周期性运行采用顺序执行的方式，对事件响应没有较严格的时间要求。根据选择周期性或非周期型进入相应的模式下运行。周期性运行则运行顺序是发送周期性数据帧，获取输入和输出数据指针及空间，而后发送伺服周期输入和输出命令帧。发送EtherCAT数据队列帧。非周期性运行则查询状态机执行状态，是否接收新的数据帧，执行监控运行系统状态，获取监控运行系统状态而后修改监控运行系统状态。

Claims (4)

1.一种伺服驱动系统的监控系统，包括支持EtherCAT总线的伺服驱动系统，其特征在于，包括与伺服驱动系统EtherCAT接口连接的带有支持实时网卡的服务计算机和置于服务计算机内的监控运行系统；作为优选，所述监控运行系统内包括网卡驱动模块，EtherCAT驱动模块，过程数据映像XML解析模块，应用通信协议模块和包含各种使用功能模块的应用模块；所述网卡驱动模块通过网卡上的网卡接口与伺服驱动系统上的EtherCAT接口相连接，网卡驱动模块接收和发送伺服驱动系统与监控运行系统之间的数据帧；所述EtherCAT驱动模块接收和发送网卡驱动模块发来的EtherCAT数据的数据帧，该数据帧通过过程数据映像XML解析模块解读和应用通信协议模块的协议支持传递给应用模块；应用模块所发出对于伺服驱动系统的监控和调试信息通过过程数据映像XML解析模块解读和应用通信协议模块的协议支持，再通过EtherCAT驱动模块和网卡驱动模块传递到所述的伺服驱动系统。

2.根据权利要求1所述的伺服驱动系统的监控系统，其特征在于所述应用模块所包含的使用功能模块有监控运行系统初始化模块，通信控制模块，多伺服驱动系统配置模块，伺服控制模块，伺服观测模块，伺服系统参数优化模块，数据处理模块，离线分析模块，伺服监控系统实验报表生成和打印模块，帮助文档模块以及数据库管理模块。

3.根据权利要求2所述的伺服驱动系统的监控系统，其特征在于所述应用模块中的监控运行系统初始化模块内包括含有初始化、预运行、安全运行和运行四种状态的状态机。

4.根据权利要求1所述的伺服驱动系统的监控系统，其特征在于所述监控运行系统包括结构相同的远程监控系统和本地监控系统。

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